Agar tidak hilang begitu saja, maka ikatlah ilmu itu dengan cara menuliskannya.


 
Home | Produk | Alamat Kontak | Management | Bisnis Link | Artikel Teknik


Modulator Gambar dng Transmisi Negatif

Sebelum masuk ke detail rangkaian Modulator Gambar sebaiknya perlu diketahui lebih dulu tentang pengertian Transmisi Negatif dan prinsip kerja rangkaian Clamping. Dengan mengetahui lebih dulu tentang dua hal ini maka pembahasan rangkaian Modulator Gambar akan lebih mudah.

TRANSMISI NEGATIF

Yang dimaksud dengan transmisi negatif adalah pembalikan fasa atau polaritas sinyal video pada saat sinyal tersebut dipancarkan. Perhatikan bentuk sinyal video standar di bawah ini, dimana terdapat pulsa sinkronisasi di bagian paling bawah, kemudian di atasnya sedikit ada level pedestal, lalu black level dan disusul dengan sinyal berubah-ubah yang berisi tentang informasi gambar. Makin tinggi level sinyal video ini akan menghasilkan gambar di layar yang makin terang. Sebaliknya makin rendah tegangannya akan menghasilkan gambar di layar yang makin gelap. Tinggi rendahnya level sinyal video inilah yang menentukan gelap-terangnya gambar di layar monitor.

Gambar (1) mekanisme pembentukan transmisi negatif

Pada transmisi negatif, polaritas sinyal video standar ini dibalik. Artinya, tegangan yang menghasilkan gambar gelap berada di atas, sedangkan yang menghasilkan gambar terang berada di bawah. Transmisi negatif sengaja dipilih karena adanya 3 keuntungan berikut:

Pertama, noise bukan mengurangi, tetapi menambah amplitudo sinyal pembawai. Tambahan noise pada amplitudo sinyal pembawa akan menyebabkan reproduksi gambar menuju ke arah gelap (hitam). Akibatnya efek yang ditimbulkan oleh noise menjadi tidak begitu kentara.

Kedua, gambar pada kebanyakan waktu adalah terang. Sebab gambar yang terang lebih mudah dilihat. Hal ini akan membuat amplitudo sinyal pembawa gambar pada kebanyakan waktu adalah kecil (rata-ratanya kecil), sehingga diperoleh penghematan daya yang cukup berarti di bagian pemancar.

Ketiga, puncak pulsa sinkronisasi dari sinyal video yang terbalik ini relatif berharga tetap (tidak berubah-ubah). Oleh karena itu pulsa sinkronisasi, yang tidak tergantung dari gelap-terangnya gambar, bisa dimanfaatkan sebagai referensi penerimaan sinyal di pesawat penerima, dalam rangka untuk menghasilkan tegangan DC pada rangkaian AGC (Automatic Gain Control).

Secara teknis pembalikan polaritas sinyal video ini cukup mudah. Pada IC yang berisi penguat diferensial pembalikan polaritas cukup dilakukan dengan memilih salah satu pin outputnya saja. Contoh penguat video yang cukup populer untuk keperluan ini adalah IC tipe LM-733 dan NE-592.

Gambar (2) contoh sebuah rangkaian video amplifier & fasa output yang bisa dipilih

Gambar (2) di atas memperlihatkan sebuah rangkaian penguat video menggunakan IC tipe LM-733, dimana pin outputnya bisa dipilih sefasa atau terbalik fasanya. Penguat video ini memiliki faktor penguatan tegangan sebesar 10x dengan swing output maksimum sebesar 4 Vpp. Bila penguat ini diberi input sinyal video standar sebesar 1 Vpp maka akan diperoleh sinyal output dengan swing sebesar 10 Vpp. Tapi berhubung swing maksimumnya hanya 4 Vpp maka sinyal sebesar 10 Vpp ini dengan sendirinya akan terpotong (clipped). Oleh karena itu di sisi input kemudian dipasang sebuah resistor variabel yang berfungsi untuk mengatur besarnya level input agar swing output tidak terlampaui. Resistor variabel ini pada gilirannya juga sekaligus berfungsi untuk mengatur indeks modulasi. Selain itu tambahan resistor di input juga sekaligus berfungsi sebagai matching impedance (standar 75 ohm untuk sinyal video).

RANGKAIAN CLAMPING

Sinyal video memiliki komponen AC dan DC. Adanya kopling kapasitor di sepanjang aliran sinyal video akan menghilangkan komponen DC ini. Sebab salah satu sifat kapasitor adalah memblokir sinyal DC. Hal ini tentu saja tidak diinginkan, karena akan mengakibatkan reproduksi gelap terangnya gambar menjadi berubah / tidak sesuai lagi dengan gambar aslinya (perhatikan gambar 3b).

Cara yang paling umum digunakan untuk membangkitkan kembali komponen DC ini adalah dengan rangkaian clamping, dan mengingat sifatnya yang mampu mengembalikan komponen DC maka rangkaian ini sering disebut dengan DC Restorer. Rangkaian clamping berfungsi untuk menjepit pulsa sinkronisasi (dari bahasa Inggris "clamp" yang berarti menjepit) pada suatu level tertentu sehingga komponen DC yang hilang tadi dapat dikembalikan lagi.

Clamping puncak adalah salah satu jenis rangkaian clamping yang secara praktis paling banyak dipakai, karena rangkaian ini sangat sederhana dan murah. Komponennya hanya berupa sebuah dioda dan resistor pembagi tegangan saja. Resistor pembagi tegangan di sini dimaksudkan untuk mengatur level tegangan DC sesuai yang dikehendaki (gambar 3c).

Gambar 3 (a) Sinyal video lengkap dengan komponen DC nya (b) Komponen DC hilang akibat kopling kapasitor (c) Contoh rangkaian clamping puncak

Rangkaian clamping puncak bekerja dengan jalan memanfaatkan sifat dioda yang hanya mengalirkan arus ke satu arah saja, dimana dioda akan ON bila mendapat tegangan maju (forward bias) dan akan OFF bila tidak mendapat tegangan, atau tegangan balik (reverse bias). Rangkaian clamping puncak dapat berkerja dengan baik karena di dalam sinyal video terdapat pulsa-pulsa sinkronisasi yang muncul secara periodik dan kontinyu. Pada saat sinyal video ini melewati dioda, maka pulsa-pulsa sinkronisasi yang menyebabkan dioda tersebut ON akan dijepit pada level DC tertentu, sedangkan sinyal video yang levelnya di bawah pulsa sinkronisasi akan diteruskan ke output.

Pada saat dioda dalam kondisi OFF, keberadaan kapasitor (C1) akan menjaga level DC itu untuk beberapa saat. Muatan listrik di dalam kapasitor C1 ini tidak langsung hilang tetapi perlu waktu beberapa saat untuk membuangnya. Ketika muatan listrik itu baru berkurang sedikit, pulsa berikutnya muncul lagi, dan membuat dioda ON. Maka muatan kapasitor terisi penuh kembali. Demikian seterusnya sehinga rangkaian clamping ini menjepit / menahan pulsa sinkronisasi pada satu level DC tertentu. Lalu dengan mengatur titik kerja dioda pada suatu level yang dikehendaki, maka akan diperoleh kembali komponen DC yang hilang akibat adanya kopling-kopling kapasitor di sepanjang jalur sinyal video.

Rangkaian clamping puncak memang sederhana, murah dan praktis sehingga banyak digunakan secara luas. Kelemahan dari rangkaian ini adalah puncak pulsa sinkronisasi akan terpotong bila pulsa itu naik secara tiba-tiba. Bila hal ini terjadi maka ketinggian pulsa sinkronisasi akan berkurang. Akan tetapi karena berkurangnya tidak berakibat langsung pada informasi gambar maka kelemahan ini umumnya masih bisa diterima.

Gambar (4) Komponen-komponen sinyal video komposit

Alternatif lain untuk mengatasi kelemahan clamping puncak adalah dengan rangkaian front porch clamping. Cara kerja front porch clamping pada dasarnya sama dengan clamping puncak. Bedanya, pada rangkaian front porch clamping terdapat rangkaian pengatur waktu (timer) yang waktunya dapat diatur sedemikian rupa sehingga dioda clamping hanya akan bekerja tepat pada saat komponen front porch muncul (komponen front porch pada sinyal video diperlihatkan dalam gambar 4). Dengan cara ini maka komponen DC tetap dapat dikembalikan tanpa memotong ketinggian pulsa sinkronisasi. Rangkaian front porch clamping tentu lebih rumit dan mahal mengingat di dalamnya terdapat rangkaian timer yang sangat presisi.

Artikel selanjutnya: Prinsip Kerja Modulator Gambar atau kembali ke Prinsip Kerja Pemancar TV

Ditulis oleh Dwi Ananto Widjojo @ PT. Dua Wijaya Tele-Informatika © 2009